Přihlaste se a využijte web naplno RYBICKY.NET »

Poznámky k výživě rostlin. 7. Síra. Fosfor

 

Články » Poznámky k výživě rostlin. 7. Síra. Fosfor   Vytisknout tuto stránku 

Poznámky k výživě rostlin. 7. Síra. Fosfor

Publikováno: 25.07.2017 • Autor: © Maq • Rubrika: Rostliny

 

Síra

Rostliny dokáží přijímat atmosférický oxid siřičitý (SO2) prýty, nicméně hlavním zdrojem síry jsou pro rostliny sírany (sulfáty, SO42-). Tyto jsou přijímané kořeny a dále transportované xylémem a floémem. Podobně jako dusičnany, i sírany musejí být redukovány předtím, než může být síra začleněna do aminokyselin, proteinů a koenzymů. Na rozdíl od dusičnanů ovšem sírany mohou být přímo využity v jiných významných organických sloučeninách, jakými jsou sulfolipidy a některé polysacharidy. Další odlišností oproti dusíku je schopnost rostlin redukovanou síru reoxidovat.

Síra je stavební složkou aminokyselin cysteinu a methioninu, a tedy proteinů. Obě jmenované aminokyseliny jsou prekurzory i dalších sloučenin obsahujících síru, jako jsou koenzymy.

Potřeba síry k optimálnímu růstu se většinou pohybuje mezi 0.1 a 0.5% rostlinné sušiny; z kulturních plodin je obsah síry nejvyšší u řepky (cca 0.35%), nejnižší u trav (cca 0.12%). Příjem a asimilace síry a dusíku jsou úzce provázány a vzájemně závislé (oba prvky jsou nezbytnými složkami aminokyselin a proteinů). Poměr S:N bývá udáván v rozmezí 1:20-35 molárních, tj. 1:9-15 hmotnostních.

Síranové soli jsou obecně dobře až velmi dobře rozpustné. Nehromadí se tedy ve dně ve formě sraženin a ponořené rostliny přijímají sírany převážně listy z vodního sloupce. Naše vodovodní vody obsahují skoro vždy mnohonásobný nadbytek síranových aniontů vzhledem k potřebám rostlin, řádově desítky mg/ℓ, a nedostatek síry je tedy v akváriích vzácný[1]. Nadbytek síranů je mezi akvaristy všeobecně pokládán za neškodný a navíc sírany se běžně hnojí, např. draselným a hořečnatým. Tropické ryby a vodní rostliny ovšem často žijí ve vodách s velmi nízkým obsahem síranů a není tedy nesmyslná úvaha, že takovým vodám dávají přednost.

Dalším zdrojem síry v akváriích je rozkládající se organická hmota. Důležitým produktem dekompozice je sulfan (sirovodík, H2S), páchnoucí plyn velmi dobře rozpustný ve vodě a pro živočichy prudce jedovatý[2]. Bohužel může obyvatele akvária latentně otravovat dříve, než jej rozpoznáme čichem (troufám si tvrdit, že zápach sulfanu zná každý).

V akvarijním dně v zásadě vždy probíhá současně aerobní (s využitím kyslíku) i anaerobní (bez přístupu kyslíku) dekompozice organické hmoty. Některé bakterie obou typů dokonce vytvářejí společné kolonie, při nichž si "vyměňují" produkty obou procesů. K dokonalé a rychlé dekompozici, která by měla být naším cílem, nejlépe poslouží vyvážená koexistence obou. Chronickým problémem mnoha akvárií je ovšem "hnijící dno", což je dno s nedostatkem kyslíku a výraznou převahou anaerobních procesů[3]. Některé bakterie oxidují sulfan na neškodné sírany, k tomu ovšem potřebují přísun kyslíku.

Vodní rostliny jsou anaerobním podmínkám ve dně přizpůsobené[4], řekl bych až geniálně, protože dokáží skrze kořeny přivádět do dna právě tolik kyslíku (a dalších látek), kolik je optimální pro ně samotné a pro mikroorganismy, které chtějí podporovat. Rostliny totiž potřebují ze dna získávat živiny, které jsou produktem jak oxidačních a aerobních, tak redukčních a anaerobních[5] procesů[6].

Hezkým příkladem může být právě sulfan, potvora jedovatá, škodlivá. Škodlivá? Fosforečnany ve vodě velmi často končí ve dně jako fosforečnan železitý (FePO4). Ten je nerozpustný a pro rostliny nedostupný. Jenže reaguje se sulfanem za vzniku sulfidu železnatého (FeS). Při tom se uvolní dihydrogenfosforečnanový anion (H2PO4-), a to je přesně ta forma fosforu, kterou rostliny přijímají nejraději. Sulfan ve dně tak může přispívat k remobilizaci fosforu.

Mnozí akvaristé účinně předcházejí problémům častým a intenzivním odkalováním. Vlastně tak valnou část dekompozičních a mineralizačních procesů z akvária odstraní. Já sám odkalování moc nedám a spoléhám na bohatý rostlinný porost a dno hustě prorostlé kořeny rostlin. Nejsem v tom sám, podobný přístup propagují např. i Diana Walstad a Jirka Ščobák. Nechci na tomto místě otevírat (nepochybně zajímavou) diskusi, který postup je "lepší"; nespornou skutečností zůstává, že každý akvarista musí věnovat akvarijnímu dnu velkou pozornost a jeho problémy řešit tím či oním způsobem (nebo jejich kombinací).

Obecně jsou symptomy nedostatku síry u rostlin dosti nezřetelné a snadno dojde k omylu. Příznakem nedostatku síry je výrazný pokles v koncentracích chlorofylu a proteinů v listech a zmenšená plocha listů (následkem menší velikosti a zejména sníženého počtu listových buněk). Chloróza signalizuje nedostatek dusíku i síry, v případě síry však rovnoměrněji postihuje starší i mladší listy. Je mnohem zřetelnější při současném dostatku či nadbytku dusíku, avšak jen vzácně přechází v nekrózu (na rozdíl od nedostatku N a Mg). Typickým druhotným projevem deficience síry je zvýšená koncentrace antokyanů v postižených tkáních, tedy červenání rostlin.

Distribuce síry v rostlinách je ovlivněna úrovní příjmu dusíku. Symptomy deficience síry se mohou projevit buď na mladých listech v kombinaci s dostatkem dusíku nebo na starších listech, je-li příjem dusíku nedostatečný.

Sírany jsou v antagonistickém vztahu k bóru a molybdenu a mohou indukovat jejich nedostatek. Synergicky působí na příjem draslíku.

 

Fosfor

V kontrastu k dusičnanům a síranům, rostliny fosforečnany (fosfáty) neredukují a fosfor zůstává pětimocný. Při normálním pH rostliny přijímají fosfáty jako dihydrogenfosforečnanový anion (H2PO4-), při vyšším pH též jako hydrogenfosforečnanový anion (HPO42-)[7]. V některých případech rostliny mohou přijímat i rozpustné organické fosfáty, včetně nukleových kyselin.

Fosfor je klíčovým prvkem ve všech energetických procesech uvnitř rostlin. Fosfátové a polyfosfátové estery představují metabolickou energii buněk.

Funkce fosforu jako složky makromolekulárních struktur je nejdůležitější v nukleových kyselinách, což jsou komponenty DNA, tedy nositele genetických informací, a RNA, tedy struktur zodpovědných za přenos genetické informace z úrovně nukleových kyselin do proteinů.

Potřeba fosforu k optimálnímu růstu se většinou pohybuje v rozmezí 3 - 5 mg/g rostlinné sušiny. Možnost toxicity vzrůstá při koncentracích nad 10 mg/g sušiny, vyskytuje se však vzácně, protože rostliny na nadbytečný přísun fosforu reagují omezením příjmu[8]. Nadbytek fosforečnanů v substrátu ale může indukovat nedostatek některých mikroprvků, nejčastěji zinku a mědi[9].

Ze všech živin nejčastěji je fosfor tím prvkem, který v přírodě limituje růst rostlin. Platí to zejména pro tropické biotopy, zatímco v chladnějších končinách bývá někdy limitním dusík. Schopnost rostlin úsporně hospodařit s fosforem a aktivně zvyšovat jeho dostupnost v půdách je pozoruhodná.

Nezřídka se stává, že už několik hodin po pohnojení fosforem - skoro vždy dihydrogenfosforečnanem draselným (KH2PO4) - naměříme v akvarijní vodě jeho nulový obsah. V kontrastu k síranům, rozpustnost fosforečnanů je vesměs špatná, a většinou to netrvá dlouho, než se takový fosfátový anion potká s nějakým kationtem a vytvoří s ním sraženinu klesající ke dnu[10]. V kyselém prostředí je to často Al3+ a Fe3+, v neutrálním a zásaditém převážně Ca2+ a Mg2+. Selský rozum napoví, že v bohatě hnojené a/nebo mineralizované (tvrdé) vodě to jde rychleji.

Z těchto důvodů se všechny prameny shodují v tom, že vodní rostliny přijímají většinu fosforu kořeny ze dna. Proces uvolňování rozpustných fosfátů  ze sraženin v půdě (či v akvarijním dně) je velmi mnohotvárný, a sami vědci připouštějí, že je v tom ještě řada nejasností. Jisté je tolik, že aktivita bakterií a hub má ve věci zásadní význam[11]. Zvýšení příjmu fosforu je obecně nejdůležitějším přínosem mykorrhizy (symbiotického soužití rostlin a hub) a rostlinám se vyplatí přísunem kyslíku a sacharidů podporovat ve rhizosféře i bohatý bakteriální život. Roli hraje i přítomnost organických kyselin (huminových, ale i mnohem jednodušších, např. citrónové nebo jablečné), protože tyto chelatují část kationtů, které by jinak reagovaly s fosforečnany za vzniku nerozpustných sloučenin[12].

Z uvedených důvodů je hnojení fosforem obzvláště obtížné. Naměříme-li ve vodě nulu, nic moc to vlastně ještě neznamená. Pohnojíme-li do vodního sloupce a dno nefunguje jak má, valná část fosforu se ztratí bez užitku[13]. Obecně je vztah mezi hnojením fosforem a jeho skutečným (ne)dostatkem v akvarijních podmínkách slabý. V praxi jedinými relativně spolehlivými indikátory nedostatku fosforu jsou některé druhy řas, které se bůhvíproč objevují právě tehdy[14], a samozřejmě rostliny samotné.

K naší smůle, rozpoznat nedostatek fosforu podle vizuálních příznaků není snadné. Listy rostlin s nedostatečným přísunem fosforu mají sytě zelenou barvu, protože prodlužování listů je omezeno výrazněji než tvorba chlorofylu. Jenže sytě zelené jsou i rostliny dobře živené dusíkem. Dalším symptomem nedostatečnosti fosforu je zpomalení růstu prýtů a tvorby reprodukčních orgánů. Prýty jsou celkově menší a slabší, zakládání květů je opožděné, počet květů nižší a tvorba semen redukovaná. Předčasné odumírání listů je rovněž projevem deficience fosforu (protože fosfor je remobilizován do mladších částí rostliny).

Uvážíme-li, že všechny tyto příznaky mohou znamenat i něco jiného, a nerovnováh ve výživě rostlin je obvykle vícero současně, je jasné, že ohledně fosforu je každá rada velmi obtížná. Zapamatujeme si však, že ani nadbytek fosforu není tak docela neškodný přinejmenším proto, že nám může z akvária "vychytat" kovové mikroprvky (tj. vlastně všechny až na bór).



[1] Akvaristé běžně mívají ve vodě například 20 mg NO3- na litr. V takovém případě rostliny plně uspokojí svoje potřeby při koncentraci 0.89 - 1.55 mg SO42- na litr; všechny sírany navíc jsou nadbytečné.

[2] Obsah nad 0,5 mg/ℓ  je uváděn jako nebezpečný pro ryby.

[3] V extrémním případě může koncentrace sulfanu dosáhnout hodnot, kdy otráví i bakterie jej produkující, a samozřejmě i ostatní mikroorganismy přítomné ve dně.

[4] Je to skoro až definiční znak vodních rostlin; neschopnost terestrických rostlin získávat živiny ze zamokřeného (bahnitého) či zaplaveného - a tedy hypoxického (= málo prokysličeného) - substrátu je tím, co je zahubí a čím se od vodních a bažinných rostlin odlišují nejzřetelněji.

[5] Pojmy "oxidační" a "aerobní", a "redukční" a "anaerobní" samozřejmě nejsou totožné a jedno s druhým velmi často vůbec nesouvisí. Účelem je zdůraznit, že o žádném z nich nelze paušálně tvrdit, že je "správný" nebo "prospěšný". Pro nás laiky je celkem vyhovující představa, že rostliny nechají (a zčásti podporují) mikroorganismy chemicky transformovat látky obsažené ve dně všemi možnými směry, a vybírají si z toho produkty, které se jim hodí. Sulfan mezi ně rozhodně nepatří a brání se mu tím, že okysličují bezprostřední okolí svých kořenů (rhizosféru) a podporují tak bakterie oxidující sulfan na sírany.

[6] S tímto faktem asi nějak souvisí neúspěch půdních filtrů. Eliminace anaerobních procesů by zdánlivě měla akváriu prospět, jenže z řetězce dekompozičních a mineralizačních reakcí tak odpadají některé důležité články. Neustálý proud vody okolo kořenů nevyhovuje ani rostlinám, protože všechno jejich důmyslné úsilí aktivně získávat ze dna žádoucí živiny přichází vniveč. S nadsázkou lze říci, že živé dno je nahrazeno sterilní hydroponií a rostliny jsou zcela odkázány na pravidelné umělé hnojení látkami v té podobě, v jaké je dokáží bez dalšího přijmout.

[7] Fosforitany (ne zcela přesně pokládané za soli trojmocného fosforu), ač jsou někdy doporučovány jako hnojivo, jsou ve skutečnosti pro rostliny škodlivé, protože inhibují příjem fosforečnanů.

[8] V uzavřené vodní kultuře však k toxickým účinkům může dojít, pokud fosforem pohnojíme po předcházejícím období silného nedostatku.

[9] V akvarijním prostředí bychom měli zřejmě brát vážně i možnost vzájemné imobilizace fosforu a železa.

[10] A nebo je nasaje akvarijní filtr. Někdy jsou nánosy žlutohnědého fosforečnanu železitého (FePO4) ve filtrech viditelné pouhým okem. - O fosforu ovšem rozhodně neplatí filozofie metody Estimative Index, totiž že eventuální přebytky z akvária vylijeme při týdenních výměnách poloviny vody; fosfor se akumuluje ve dně.

[11] Prospěšný je i výskyt jinak nežádoucího sulfanu, jak jsem zmiňoval v kapitole o síře.

[12] Je důležité poznamenat, že tyto fosforečnany nejsou ve vodě absolutně nerozpustné, nýbrž nepatrně rozpustné. V souladu s obecnými fyzikálními zákonitostmi, rozpouštění je tím rychlejší, čím hbitěji někdo nebo něco rozpuštěné ionty odebere. Oslazenou kávu zamícháme lžičkou, ve dně se o to "zamíchání" starají bakterie a houby.

[13] Jen opatrně, velmi opatrně zde předkládám k úvaze domněnku, že hloubkové odkalování, nevyhnutelně spojené s devastací mikroflóry dna, možná není vždy ideálním postupem; přinejmenším z hlediska hospodaření s fosforem. Výzkumy prováděné na poptávku farmářů ukázaly, že v půdách bohatě zásobených organickou (živou i neživou) hmotou zůstává fosfor pro rostliny déle a lépe dostupný.

[14] I pak ovšem zůstává otázka, zda výskyt těchto řas, většinou označovaných jako GSA (green spot algae), reálně vypovídá o hojnosti fosforu v akvarijním dně.

 

Za správnost informací zodpovídá autor článku, dotazy směřujte na autora. Hodnocení článku hvězdičkami provádí redakce. K článku se vyjádřete pomocí palců (líbilo se / nelíbilo se).

Hodnocení
*****

Líbilo se: 6x Nelíbilo se: 0x Zveřejněno: 25.07.2017 Upraveno: 25.07.2017 Přečteno: 214x

Schválili: romant *** 25.07.17 • vaaclav *** 26.07.17 • afc1886 *** 26.07.17

Související články
14.05.2017*****Poznámky k výživě rostlin. 1. Esenciální prvky471x
24.05.2017*****Poznámky k výživě rostlin. 2. Živný roztok podle Adamce333x
31.05.2017*****Poznámky k výživě rostlin. 3. Příjem živin kořeny362x
04.07.2017*****Poznámky k výživě rostlin. 4. Pohyb živin v rostlině144x
04.07.2017*****Poznámky k výživě rostlin. 5. Dusík197x
24.07.2017*****Poznámky k výživě rostlin. 6. Amoniak, amonium, dusičnany195x
Další články z rubriky Rostliny
22.01.2014*****Výroba drop checkeru po domácku1089x
19.02.2012*****Egerie, Elodea, Hydrila a Lag... KONKRÉTNĚ1069x
26.01.2008*****PMDD14430x
05.11.2007*****Řasy31937x
28.03.2013*****Pistie, pozorování růstu711x
25.03.2016*****Nákup rostlin v Aqua-Daho Šumperk70x
15.02.2012*****Egerie, Elodea, Hydrila a Lag... OBECNĚ983x
23.09.2011*****Řasokoule ve formě koberečku v akváriu2628x
07.12.2017*****Ceratophyllum demersum: Variabilita a potřeby akvarijního "plevele"169x
28.02.2012*****Řasa v novém akváriu1198x

Komentáře návštěvníků
Celkem: 0 záznamů přidat komentář Funkce je dostupná pouze pro přihlášené uživatele
© RYBICKY.NET - http://rybicky.net/clanky/1663-poznamky-k-vyzive-rostlin-7-sira-fosfor